Creata la proteina che accelera la rigenerazione dei tessuti

MILANO – Guarire i tessuti corporei danneggiati per poter guarire. Non sempre è facile, e non sempre possibile. Nel rigenerare i tessuti a seguito di un danno, sia l’infiammazione – provocata dal sistema immunitario – che la successiva rigenerazione sono processi fondamentali per la guarigione, spiegano ricercatori milanesi in un comunicato. Gli stessi che hanno identificato in HMGB1 la proteina chiave nel governare entrambi i processi. I ricercatori hanno poi modificato HMGB1 in laboratorio, creandone una versione che agisce solo in chiave rigenerativa (3S-HMGB1).

Agisce sia sul danno muscolare che epatico
I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista The Journal of Experimental Medicine, mostrano come la nuova proteina si sia dimostrata capace di accelerare il processo di ricostruzione del tessuto in topi che presentavano un danno muscolare o epatico. Nello specifico, la ricerca è stata condotta presso l’IRCCS Ospedale San Raffaele – una delle 18 strutture d’eccellenza del Gruppo ospedaliero San Donato – in collaborazione con l’Università degli Studi di Milano-Bicocca ed è stata coordinata da Emilie Vénéreau e Marco Bianchi, rispettivamente ricercatrice e capo dell’unità di Dinamica della cromatina all’Ospedale San Raffaele.

Una fase infiammatoria fondamentale
La High Mobility Group Box 1 (HMGB1) è una proteina nucleare che viene rilasciata dalle cellule in seguito a uno stress o a un danno ed è una sorta di allarme che richiama le cellule del sistema immunitario nel sito danneggiato, si legge nel comunicato. La fase di infiammazione che segue al loro arrivo è fondamentale per pulire il tessuto da agenti patogeni e sostanze tossiche. A questa deve però seguire rapidamente una seconda fase, detta di rigenerazione, in cui le cellule staminali ricostituiscono il tessuto. Già nel 2012 il gruppo coordinato da Marco Bianchi aveva dimostrato (in questo studio) che HMGB1, a seconda dello stato in cui si trova, è in grado di influenzare la transizione fondamentale tra le due fasi: quando è in forma ossidata, la proteina promuove l’infiammazione; viceversa la sua forma ridotta (non ossidata) funziona come segnale di richiamo per cellule coinvolte nella riparazione tissutale.

Una proteina che non si ossida
Il gruppo di ricercatori ha lavorato per creare una versione artificiale della proteina che non può essere ossidata e ne ha dimostrato in vivo la capacità di promuovere la rigenerazione muscolare ed epatica in modo più efficiente della forma normale, senza mai indurre una risposta infiammatoria esacerbata. La proteina artificiale, chiamata 3S-HMGB1, dimostra che con una singola iniezione in topi con danno muscolare acuto o danno epatico, si è accelerata la riparazione dei tessuti agendo, rispettivamente, sulle cellule staminali muscolari residenti o sugli epatociti (le cellule del fegato che svolgono la funzione rigenerativa in questo organo). «I nostri studi dimostrano che la forma non ossidata di HMGB1 svolge un ruolo essenziale nella rigenerazione dei tessuti – spiega Mario Tirone, primo autore del lavoro e dottorando di Silvia Brunelli, docente presso l’Università degli Studi di Milano-Bicocca e coautrice del lavoro – La capacità della proteina modificata di accelerare in modo sicuro il processo con una sola somministrazione apre molte opportunità terapeutiche per la medicina rigenerativa, in diversi contesti clinici».

Prevenire l'ossidazione senza neutralizzare
A oggi, gli unici approcci terapeutici in fase di studio sono volti a neutralizzare del tutto l’attività della proteina HMGB1, eliminandone in questo modo sia i suoi effetti pro-infiammatori che quelli rigenerativi, prosegue il comunicato. «Le nostre ricerche suggeriscono che già oggi l’approccio terapeutico potrebbe essere quello di prevenire l’ossidazione della forma naturale piuttosto che la sua totale neutralizzazione», sottolinea Emilie Vénéreau.

Applicazioni anche in campo oncologico
Secondo i ricercatori, la comprensione della duplice natura di HMGB1 potrebbe avere importanti implicazioni anche in campo oncologico, in cui al contrario è l’azione infiammatoria della proteina naturale ad avere un potenziale ruolo terapeutico. «I tumori si comportano in modo simile a tessuti danneggiati – aggiunge Marco Bianchi – In questo caso l’azione rigenerativa di HMGB1 può essere però dannosa. Sfruttando le sue proprietà infiammatorie, si potrebbe invece ostacolare la crescita del tumore».
Questo lavoro è stato possibile grazie al supporto del Ministero della Salute e del Ministero dell’Università e della Ricerca italiani, dell’Associazione Italiana Ricerca sul Cancro, della Commissione Europea, dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca e della Fondazione Cariplo.